Παιδαγωγική προσέγγιση: Πρόταση για την διδασκαλία της έννοιας αλγόριθµός στο περιβάλλον MicroWorlds Pro

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Παιδαγωγική προσέγγιση: Πρόταση για την διδασκαλία της έννοιας αλγόριθµός στο περιβάλλον MicroWorlds Pro"

Ἀλαλά Κανακάρης-Ρούφος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Παιδαγωγική προσέγγιση: Πρόταση για την διδασκαλία της έννοιας αλγόριθµός στο περιβάλλον MicroWorlds Pro Το «Φύλλο Εργασίας» για τους µαθητές Το παρακάτω φύλλο εργασίας µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως εισαγωγικό µάθηµα στην έννοια του αλγορίθµου, στο προγραµµατιστικό περιβάλλον Microworlds Pro, και απευθύνεται στους µαθητές της Γ Γυµνασίου. Στόχοι του µαθήµατος Στο τέλος της διδακτικής ώρας οι µαθητές να είναι σε θέση: 1. να περιγράφουν τι είναι αλγόριθµος 2. να εξοικειωθούν µε τις βασικές εντολές του προγράµµατος και τον τρόπο σύνταξης και εκτέλεσης τους. Προαπαιτούµενα του µαθήµατος 1. Το µάθηµα πραγµατοποιείται στο σχολικό Εργαστήριο Υπολογιστών. Απαραίτητη προϋπόθεση για την διεξαγωγή του µαθήµατος είναι στους υπολογιστές του εργαστηρίου να είναι εγκατεστηµένο το εκπαιδευτικό λογισµικό Microworlds Pro.Επίσης θα χρειαστεί να υπάρχει βιντεοπροβολέας ώστε να γίνει από τον διδάσκοντα µια πρώτη σύντοµη παρουσίαση της δραστηριότητας. 2. Θεωρούµε ότι οι µαθητές της Γ Γυµνασίου γνωρίζουν πώς να αναζητούν και να ανοίγουν αρχεία που είναι αποθηκευµένα στον υπολογιστή, καθώς επίσης ότι έχουν παρακολουθήσει το εισαγωγικό µάθηµα στο Microworlds Pro και έχουν εξοικειωθεί µε τις βασικές εντολές και τα γραφικά του. 3. Οι µαθητές έχουν µπροστά τους ανοιχτό το πρόγραµµα, ακολουθούν τις οδηγίες και απαντούν σε ερωτήµατα που περιγράφονται στο παρακάτω «Φύλλο Εργασίας». Ο διδάσκων παρακολουθεί τους µαθητές καθώς εργάζονται και τους βοηθάει όποτε τον χρειάζονται.

2 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Σχολείο:.. Καθηγητής:... Λογισµικό Microworlds Pro Ενότητα Εισαγωγή στην έννοια του αλγορίθµου Τάξη Γ Γυµνασίου Ονοµατεπώνυµο: Ηµεροµηνία:.. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Στην εικόνα που ακολουθεί παρουσιάζεται µια χελώνα και η εικόνα ενός δρόµου. Η χελώνα πρέπει να ακολουθήσει τη διαδροµή χωρίς να βγει έξω από τα όρια του δρόµου. Επίσης, δίνεται ένα πλαίσιο κειµένου µε το σύνολο των εντολών (σε τυχαία σειρά) που θα χρειαστείτε για να κάνετε τη χελώνα να ακολουθήσει τη συγκεκριµένη διαδροµή. Ανοίξτε το αρχείο Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθµου_ ραστηριότητα.mw2 που υπάρχει στον φάκελο του υπολογιστή σας για να δείτε την δραστηριότητα. Εικόνα1: Οθόνη της δραστηριότητας ιευκρινίσεις 1. Ένα βήµα της χελώνας στην οθόνη είναι 1 pixel. 2. Κάθε στροφή της χελώνας δεξιά ή αριστερά είναι µία µοίρα 1 ο. 3. Για να δώσουµε από το κέντρο εντολών ως οδηγία σε µία χελώνα να εκτελέσει µια κίνηση, η σωστή σύνταξη των εντολών ορίζει πώς πρέπει να γράψουµε το όνοµα χελώνας να χωρίσουµε µε κόµµα κενό και στη συνέχεια να γράψουµε την οδηγία αυτή. όνοµα χελώνας, < οδηγία> χ1, <οδηγία> π.χ. χ1, µπροστά 100 ή χ1, µπ 100 Εάν συνεχίσουµε να δίνουµε οδηγίες που ορίζουν λειτουργίες που πρέπει να εκτελέσει η ίδια χελώνα, µπορούµε να παραλείψουµε το όνοµα της χελώνας και να γράψουµε απευθείας την οδηγία. <οδηγία> π.χ. µπροστά 100 ή µπ 100

3 Επίσης, τα ίδια αποτελέσµατα θα είχαµε εάν κάναµε κλικ σε κάποια χελώνα πριν την πληκτρολόγηση στο κέντρο εντολών. Όλα αυτά ισχύουν για όλες τις δραστηριότητες που έχουν στην περιοχή εργασίας τους περισσότερες από µια χελώνες και για τις εντολές που πριν την <οδηγία> δεν αναφέρουν το όνοµα µιας άλλης χελώνας πχ. χ2, µπ Καθώς κινείται η χελώνα στην οθόνη, έχουµε ορίσει να ζωγραφίζει µια κόκκινη γραµµή. Σε περίπτωση λάθους πατήστε το κουµπί επανεκκίνηση για να ξεκινήσετε την δραστηριότητα από την αρχή (κάνουµε κλικ στο αστέρι και η χελώνα επιστρέφει στην αρχή του δρόµου µε προσανατολισµό 0 ο και σβήνει η κόκκινη γραµµή). 5. Στο κέντρο εντολών, εάν εκτελέσουµε την εντολή σβ σβήνονται τα γραφικά, ενώ εάν εκτελέσουµε την εντολή σβε σβήνει ό,τι υπάρχει στο κέντρο εντολών. 6. Επισυνάπτεται έντυπο στο οποίο φαίνεται η σύνταξη των εντολών καθώς και λεκτική περιγραφή τους. Βήµα 1 ο : Στο πλαίσιο κειµένου εντολές, δίνονται µε τυχαία σειρά οι εντολές οι οποίες κινούν τη χελώνα στην οθόνη. Εκτελέστε αρχικά τις εντολές αυτές για να εξοικειωθείτε µε τη χρήση τους αλλά και την κίνηση της χελώνας στην οθόνη. Στη συνέχεια διαβάστε µε προσοχή τα ερωτήµατα που ακολουθούν, πειραµατιστείτε µε τη δραστηριότητα και απαντήστε σε αυτά

4 Ερωτήσεις Απαντήσεις 1. α. Από το σύνολο των εντολών του πλαισίου κειµένου εντολές, επιλέξτε µε τη σωστή σειρά αυτές που κινούν τη χελώνα από την αφετηρία στο τέλος της διαδροµής 1 β. Γράψτε τη σωστή σειρά των εντολών 2. α. Με τη χελώνα στο τέλος του δρόµου, επιλέξτε τις εντολές από το αντίστοιχο πλαίσιο κειµένου ώστε η χελώνα να επιστρέψει στην αφετηρία χωρίς τη βοήθειά του ποντικιού * 2 β. Γράψτε τη σωστή σειρά των εντολών 3. α. Εάν τοποθετήσουµε την χελώνα στην αρχή του τµήµατος d µε προσανατολισµό 0 ο, ποιες εντολές πρέπει να παραλειφθούν από την πρώτη διαδροµή (από αφετηρία προς το τέλος του δρόµου) ώστε η χελώνα να φτάσει στο τέλος της διαδροµής; β. Εάν ο προσανατολισµός της χελώνας είναι 90 ο για να εκτελέσει την ίδια διαδροµή (από την αρχή του τµήµατος d προς το τέλος του δρόµου), ποιες εντολές πρέπει να προστεθούν ώστε η χελώνα να φτάσει στο τέλος της διαδροµής; 4. Στην ίδια δραστηριότητα, στη σελίδα 2, βλέπουµε µια νέα εικόνα του δρόµου όπου έχουµε αλλάξει τις διαστάσεις των τµηµάτων του σε: a = 50 pixels, b= 20 pixels, c=100 pixels, d=90 pixels, e=100 pixels, f=50 pixels, g=170 pixels. Γράψτε τις εντολές που κινούν τη χελώνα από την αφετηρία προς το τέλος της διαδροµής χρησιµοποιώντας τις εντολές του αντίστοιχου πλαισίου κειµένου, φροντίζοντας η χελώνα να κινηθεί χωρίς να βγει έξω από τα όρια του δρόµου * 1 1 ΠΡΟΣΟΧΗ! Καθώς κινείται η χελώνα, µπορεί να χρειαστεί περισσότερες από µια φορές να κινηθεί κατά τον ίδιο αριθµός βηµάτων ή να στραφεί κατά την ίδια γωνία. Στο πλαίσιο κειµένου εντολές, υπάρχει µία εντολή για να περιγράψει τις διαφορετικές αυτές κινήσεις της χελώνας. Για παράδειγµα, στην εικόνα 1, τα τµήµατα του δρόµου b και d έχουν µήκος 100 pixels και, για να κινηθεί η χελώνα στα τµήµατα αυτά, θα πρέπει να κινηθεί µπροστά κατά 100 pixels. Η εντολή µπ 100 υπάρχει στο πλαίσιο κειµένου εντολές µόνο µία φορά, αλλά µπορεί να χρησιµοποιηθεί και περισσότερες.

5 5. Μετά την ολοκλήρωση του ερωτήµατος 4, η χελώνα βρίσκεται στο τέλος του δρόµου της σελίδας 2 της δραστηριότητας. Για να επιστρέψει η χελώνα στην αφετηρία του δρόµου: α. γράψτε τις εντολές που απαιτούνται, µε τη σωστή σειρά, χρησιµοποιώντας τις ήδη υπάρχουσες εντολές του πλαισίου κειµένου εντολές 2 β. γράψτε τις αλλαγές που πρέπει να γίνουν στο πρόγραµµα του βήµατος α, εάν αντί για την εντολή µπροστά χρησιµοποιήσουµε την εντολή πίσω µε σκοπό να περιγράψουµε την ίδια κίνηση της χελώνας (από το τέλος της διαδροµής της σελίδας 2 προς την αφετηρία ) 2 ΠΡΟΣΟΧΗ! Πριν ξεκινήσετε την πληκτρολόγηση των εντολών για την επιστροφή της χελώνας στην αφετηρία, πληκτρολογήστε στο κέντρο εντολών την εντολή σβ για να σβήσετε την κόκκινη γραµµή που δηµιουργήσατε µε την κίνηση της χελώνας στο προηγούµενο βήµα της άσκησης. Ο σχηµατισµός της κόκκινης γραµµής εκ νέου βοηθάει στον έλεγχο της ορθότητας της κίνησης της χελώνας στην διαδροµή του δρόµου.

6 Συµπεράσµατα Στο βιβλίο πληροφορικής του γυµνασίου (Έκδοση 2000) ο ορισµός του αλγορίθµου δίνεται µέσα από ορισµένα παραδείγµατα της καθηµερινότητας. Ένα από αυτά τα παραδείγµατα αναφέρει τα στάδια για την εκτέλεση µιας συνταγής µαγειρικής (πουρές πατάτας). ιαβάστε τη σχετική παράγραφό από το βιβλίο ώστε να κατανοήσετε την αντιστοίχηση που ακολουθεί µε τη δραστηριότητα της κίνησης της χελώνας στο δρόµο. ΣΥΝΤΑΓΗ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΣΗ ΙΑ ΡΟΜΗ Υλικά ρόµος, Χελώνα Οδηγίες εντολές Για την εκτέλεση της συνταγής απαιτούνται κάποια υλικά, στο παράδειγµα της εκτέλεσης της διαδροµής τα υλικά είναι ο δρόµος και η χελώνα, ενώ οι οδηγίες για την εκτέλεση της συνταγής αντιστοιχούν στις εντολές που κινούν τη χελώνα στο δρόµο (π.χ. µπ, πι, δε, αρ). ιευκρινίζεται ότι οι οδηγίες αυτές πρέπει να είναι σαφείς και λεπτοµερείς για να εκτελεστούν σωστά από τον υπολογιστή και ότι η εκτέλεσή τους µε τη σωστή σειρά και µόνο οδηγεί στο επιθυµητό αποτέλεσµα. Μελετώντας και τα υπόλοιπά παραδείγµατα του βιβλίου, καταλήγουµε στο συµπέρασµα ότι η λύση κάθε προβλήµατος µπορεί να περιγραφεί µε έναν αλγόριθµο. Ορισµός του Αλγορίθµου Αλγόριθµος είναι µια πεπερασµένη σειρά ενεργειών, αυστηρά καθορισµένων και εκτελέσιµων σε πεπερασµένο χρόνο, που περιγράφουν τη διαδικασία εκτέλεσης µιας εργασίας ή τον τρόπο επίλυσης ενός προβλήµατος Λεκτική περιγραφή Η χελώνα κατεβάζει κάτω το µολύβι για να γράφει. Η χελώνα ανεβάζει πάνω το µολύβι για να σταµατήσει να γράφει. Η χελώνα στρέφεται προς τα δεξιά τόσες µοίρες όσες και η γωνία. Η γωνία µπορεί να είναι από 0 έως 9999 µοίρες Η χελώνα στρέφεται προς τα αριστερά τόσες µοίρες όσες και η γωνία. Η γωνία µπορεί να είναι από 0 έως 9999 µοίρες Η χελώνα προχωράει µπροστά κατά τόσα βήµατα όσα και ο αριθµός βηµάτων (ένα βήµα της χελώνας στην οθόνη είναι 1 pixel) Η χελώνα οπισθοχωρεί κατά τόσα βήµατα όσα και ο αριθµός βηµάτων (ένα βήµα της χελώνας στην οθόνη είναι 1 pixel) Η εντολή αυτή σβήνει τα γραφικά Η εντολή αυτή σβήνει ότι υπάρχει στο κέντρο εντολών Εντολή χ1, ΣτυλόΚάτω χ1, στκ στκ (εφόσον είναι επιλεγµένη η σωστή χελώνα) χ1, Στυλόάνω χ1, στα στα χ1, δε <γωνία> χ1, δεξιά <γωνία> δε <γωνία> χ1, αρ <γωνία> χ1, αριστερά <γωνία> αρ <γωνία> χ1, µπ <αριθµός βηµάτων> χ1, µπροστά <αριθµός βηµάτων> µπ <αριθµός βηµάτων> χ1, πι <αριθµός βηµάτων> χ1, πίσω <αριθµός βηµάτων> πι <αριθµός βηµάτων> σβ σβε

Σχετικά έγγραφα

Φύλλα εργασίας. MicroWorlds Pro. Πολυμεσικές Εφαρμογές με την χρήση της γλώσσας LOGO Στο Γυμνάσιο. Β. Χ. Χρυσοχοΐδης

Φύλλα εργασίας. MicroWorlds Pro. Πολυμεσικές Εφαρμογές με την χρήση της γλώσσας LOGO Στο Γυμνάσιο. Β. Χ. Χρυσοχοΐδης Φύλλα εργασίας MicroWorlds Pro Πολυμεσικές Εφαρμογές με την χρήση της γλώσσας LOGO Στο Γυμνάσιο Β. Χ. Χρυσοχοΐδης Πρόεδρος Συλλόγου Εκπαιδευτικών Πληροφορικής Φλώρινας 2 «Σχεδίαση και ανάπτυξη δραστηριοτήτων